[发明专利]高容量有机‑无机复合储氢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高容量有机-无机复合储氢材料，其特征在于：该有机-无机复合储氢材料由无机多孔材料和均匀分散于该无机多孔材料孔隙中的有机材料组成，所述无机多孔材料为多孔二氧化硅或氧化铝，孔径为0.5～20nm，比表面积为300～500m²/g，所述有机材料包括作为主链的高分子聚合物和由其侧链和/或末端基团经多胺类化合物胺基化后再和硼氢化物反应而接枝于其侧链和/或末端上的氨硼烷衍生物，所述的作为主链的高分子聚合物为两亲性的含有胺基的聚合物，所述两亲性的含有胺基的聚合物为PEI、PEO-PEI、PEI-PEO-PEI或PAH，所述PEI可以是线形的也可以是支链型的；所述高分子聚合物侧链和/或末端基团胺基化所用的多胺类化合物为胍、乙二胺或二乙烯三胺。

2.根据权利要求1所述的高容量有机-无机复合储氢材料，其特征在于：所述有机-无机复合储氢材料中，有机材料的重量百分比为：20～80％，余量为无机多孔材料。

3.根据权利要求1或2所述的高容量有机-无机复合储氢材料，其特征在于：所述的作为主链的高分子聚合物的分子量为5000～50000；所述氨硼烷衍生物在有机-无机复合储氢材料中的重量百分比含量为10～60％。

4.根据权利要求1或2所述的高容量有机-无机复合储氢材料，其特征在于：所述无机多孔材料的形状为球形，孔径为5～10nm，孔容为0.1～1.5cm³/g，比表面积为350～450m²/g。

5.一种高容量有机-无机复合储氢材料的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)原料选取：选取无机多孔材料前驱体及模板剂备用，所述无机多孔材料前驱体为正硅酸乙酯或硝酸铝，所述模板剂为两亲性的含有胺基 的聚合物和小分子的十六烷基溴化铵；

2)将模板剂溶解在乙醇溶剂中，然后在25～100℃下向上述溶液中加入无机多孔材料前驱体，恒温搅拌3～24小时，过滤去掉滤液；

3)向滤渣中加入溴乙醇和碱金属盐的水溶液，在pH值7～8.5，温度25～100℃下，恒温搅拌1～3小时；

4)上述反应完成后经干燥得到有机-无机杂化材料；

5)采用多胺类化合物对有机-无机杂化材料中高分子聚合物进行胺基化反应，得胺基化聚合物；

6)将步骤5)得到的胺基化聚合物和硼氢化物按化学计量比在有机溶剂悬浮液中于5～50℃下搅拌1～12小时后过滤收集下层有机相，减压蒸馏除去溶剂，经洗涤、抽提、干燥后得到有机-无机复合储氢材料。

6.根据权利要求5所述的高容量有机-无机复合储氢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中的两亲性的含有胺基的聚合物为PEI、PEO-PEI、PEI-PEO-PEI和PAH，所述PEI为线形的或支链型的。

7.根据权利要求5或6所述的高容量有机-无机复合储氢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中，pH值用碱金属盐溶液调节或者用碱金属盐与氨水的混合溶液进行调节。

8.根据权利要求5或6所述的高容量有机-无机复合储氢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5)中的多胺类化合物为胍、乙二胺或二乙烯三胺。

9.根据权利要求5或6所述的高容量有机-无机复合储氢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤6)中的有机溶剂为四氢呋喃、乙腈或二甲基亚砜；所述的硼氢化物为硼氢化钠、硼氢化锂或硼氢化钾。